[发明专利]用于半导体制冷器的测试设备和测试方法

说明书

本公开涉及一种用于半导体制冷器的测试设备和测试方法。用于半导体制冷器的测试设备，包括：导热载体（10），其包括第一表面（12）和与第一表面（12）相反的第二表面（14），其中第一表面（12）适于与半导体制冷器的操作表面接触；热负载（20），其设置在第二表面（14）并且被配置成从功率源接收电力而发热，热负载（20）包括具有预定面积的电阻膜；功率源，其配置成能够操作热负载（20），以使得热负载（20）模拟半导体制冷器所制冷的器件；以及热敏电阻（30），其与热负载（20）相邻地设置在第二表面（14）上。根据本公开实施例的测试设备，能够针对半导体制冷器提供有效测试。

技术领域

本公开的实施例总体上涉用于光通信的半导体制冷器，特别涉及半导体制冷器的选型和测试。

背景技术

光通信系统的一些光通信器件包括半导体激光器（例如激光二极管芯片）用作光源。半导体激光器的波长通常会随环境温度变化而变化，在温度变化的情况下会导致光通信模块的性能受到影响，期望使半导体激光器的温度恒定以发射预定波长。为此，光通信系统通常设置半导体制冷器（Thermoelectric cooler)，用于对半导体激光器进行温度调节。半导体制冷器又称热电制冷器，利用半导体的热-电效应制取冷量的器件。半导体制冷器的尺寸很小，通常仅有几个平方毫米的大小，并且制冷量在几瓦的范围内。

在光通信器件封装领域，对光通信器件的功耗有严格要求。尽管传统的半导体制冷器通常均标注有标定功耗；但是该标定功耗通常为理论功耗值，与实际工作环境偏差很大。这将导致根据理论功耗所选定的半导体制冷器难以满足光通信器件封装后的功耗要求。期望能够针对半导体制冷器的性能进行测试，以便于半导体制冷器的选型和评定。

发明内容

本公开的实施例提供了一种用于半导体制冷器的测试设备和用测试方法，旨在解决上述问题以及其他潜在问题中的一个或多个。

根据本公开的第一方面，提供了一种用于半导体制冷器的测试设备。半导体制冷器的测试设备包括：导热载体，其包括第一表面和与第一表面相反的第二表面，其中所述第一表面适于与所述半导体制冷器的操作表面接触；热负载，其设置在所述第二表面并且被配置成从功率源接收电力而发热，所述热负载包括具有预定面积的电阻膜；功率源，其配置成能够操作所述热负载，以使得所述热负载模拟所述半导体制冷器所制冷的器件；以及热敏电阻，其与所述热负载相邻地设置在所述第二表面上。

根据本公开实施例的测试设备能够针对半导体制冷器提供有效测试；进而为半导体制冷器的选型和评估提供参照，以确保包括半导体制冷器的光通信器件满足性能要求。

在根据本公开的实施例中，所述电阻膜经由镀膜连续地形成在所述第二表面的预定区域。在根据本公开的实施例中，所述预定区域形成为方形形状。

在根据本公开的实施例中，所述电阻膜包括多个层的堆叠，所述多个层包括顺次堆叠的TaN层和Au层。

在根据本公开的实施例中，其中所述电阻膜包括顺次层叠在所述TaN层和Au层之间的TiW层和Ni层。

在根据本公开的实施例中，所述导热载体的厚度可在0.18mm-0.30mm的范围内。在根据本公开的实施例中，所述导热载体为0.254mm。

在根据本公开的实施例中，所述热负载的热功率P通过所述电阻膜的面积确定并且通过以下公式确定：P=a·b·S，其中a为材料常数并且由电阻膜的材料确定，b为功率常数并且由电阻膜的发热功率决定，S为电阻膜的面积。

在根据本公开的实施例中，所述第二表面还可包括连接至所述电阻膜和所述热敏电阻的印刷键合线。

在根据本公开的实施例中，测试设备还可包括功率源，其配置成能够操作所述热负载，以使得所述热负载能够产生与所述半导体制冷器旨在应用的热源的发热功率对应的功率。